【摘 要】
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针对坚硬顶板大采高综采工作面采用大煤柱护巷、煤炭资源损失严重、邻近工作面巷道维护困难、留巷坚硬顶板难垮落等难题,提出了弱化坚硬顶板巷旁充填沿空留巷围岩控制思路。即,弱化(破坏)坚硬顶板完整性,在矿山压力作用下覆岩冒落后的矸石对上位岩体起到良好的支撑作用,有效的降低了顶板旋转量,并且减弱了顶板突然断裂带来的冲击作用,起到主动卸压的作用,将顶板的断裂位置固定在充填体外侧,使顶板在侧向形成了短臂梁结构,
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针对坚硬顶板大采高综采工作面采用大煤柱护巷、煤炭资源损失严重、邻近工作面巷道维护困难、留巷坚硬顶板难垮落等难题,提出了弱化坚硬顶板巷旁充填沿空留巷围岩控制思路。即,弱化(破坏)坚硬顶板完整性,在矿山压力作用下覆岩冒落后的矸石对上位岩体起到良好的支撑作用,有效的降低了顶板旋转量,并且减弱了顶板突然断裂带来的冲击作用,起到主动卸压的作用,将顶板的断裂位置固定在充填体外侧,使顶板在侧向形成了短臂梁结构,缩短了悬臂的长度,极大的缓解了充填体的承受载荷,从而提高了留巷的稳定性和减少了巷道围岩的控制难度。(1)本论文首先分析了坚硬顶板弱化与否的留巷围岩变形特征,研究了采空侧顶板预裂切顶卸压机制,建立了切顶条件下“围岩结构-巷旁支护体”力学模型,并给出相应的支护体阻力计算公式;然后研究了切顶条件下留巷围岩的稳定影响因素及影响规律,得到了大采高工作面切顶巷旁充填留巷的围岩稳定机理。(2)在此基础上,分析了不同巷旁支护阻力对切顶留巷的围岩变形规律,得到了合理的巷旁支护力学性能;根据材料力学特性和留巷生产地质条件,设计了合理的巷旁支护参数和施工工艺;最后,提出了采用聚能预裂爆破采空侧顶板、巷旁充填及巷内单体液压支柱加强支护的综合围岩控制技术。(3)将研究成果应用于凌志达煤矿15209工作面沿空留巷,通过留巷围岩变形量、锚杆(索)支护载荷、充填体受力与变形来评价围岩控制效果。现场应用表明:采用上述支护技术能有效控制大采高坚硬顶板沿空留巷围岩的强烈变形,围岩与充填体稳定,取得了较好的围岩控制效果。该论文有图52幅,表3个,参考文献82篇
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